Tài liệu Nghiên cứu đa dạng sinh học bộ calanoida và tiềm năng làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản tại một số thủy vực thuộc tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG  PHAN VĂN ĐÀ NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BỘ CALANOIDA VÀ TIỀM NĂNG LÀM THỨC ĂN CHO NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC TỈNH QUẢNG TRỊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Đà Nẵng - 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG  PHAN VĂN ĐÀ NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC BỘ CALANOIDA VÀ TIỀM NĂNG LÀM THỨC ĂN CHO NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Mã số: 3150318002 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn ThS. Trần Ngọc Sơn Đà Nẵng - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan các dữ liệu trình bày trong khóa luận này là trung thực. Đây là kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Ngọc Sơn khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác trước đây. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu vi phạm bất kì quy định nào về đạo đức khoa học. Tác giả Phan Văn Đà i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện cho em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến ThS. Trần Ngọc Sơn, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong luận văn này. Thầy đã dành cho em nhiều thời gian, công sức, cho em nhiều ý kiến, nhận xét quý báu, chỉnh sửa cho em những chi tiết rất nhỏ trong luận văn này, góp phần cho luận văn của em được hoàn thành về cả mặt nội dung lẫn hình thức. Đồng thời em cũng xin cảm ơn các thành viên trong phòng thí nghiệm công nghệ môi trường đã giúp em trong quá trình hoàn thành đề tài. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, thầy cô đã động viên, khuyến khích, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện. Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm nên trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô. ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3 1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu: ............................................................ 3 1.1.1. Giới thiệu về bộ Calanoida. ..................................................................... 3 1.1.2. Tổng quan về nước mặt ........................................................................... 5 1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ..................................................................... 6 1.3. Tổng quan tài liệu nghiên cứu ..................................................................... 10 1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 10 1.3.2. Các nghiên cứu tại Việt Nam ................................................................ 11 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.................................................................... 12 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu: ........................................................................... 12 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu: .............................................................................. 12 2.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 13 2.2.1. Đánh giá mức độ đa dạng sinh học của bộ Calanoida ........................ 13 2.2.2. Đánh giá tương quan đa dạng sinh học với chất lượng nước mặt tại khu vực nghiên cứu.............................................................................................. 13 2.2.3. Đánh giá tiềm năng, giá trị nuôi trồng thủy sản của một số loài thuộc bộ Calanoida được tìm thấy................................................................................ 14 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 14 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địa .................................................. 14 2.3.2. Phương pháp bảo quản mẫu nước và mẫu động vật phù du ............. 14 2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu nước tại phòng thí nghiệm ................... 15 2.3.4. Phương pháp phân loại .......................................................................... 15 2.3.5. Phương pháp đếm mật độ cá thể .......................................................... 15 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .............................................................. 18 3.1. Đa dạng thành phần loài giáp xác chân chèo ở khu vực nghiên cứu ....... 18 3.1.1. Đặc điểm thành phần loài giáp xác chân chèo.................................... 18 3.1.2. Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) và Simpson (D) ....................... 20 3.2. Đặc điểm các thông số môi trường nước mặt tại khu vực khảo sát. ........ 21 iii 3.2.1. Độ dẫn điện (EC) .................................................................................... 23 3.2.2. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) ................................................................ 23 3.2.3. Độ mặn (Sal) ........................................................................................... 24 3.2.4. pH............................................................................................................. 25 3.2.5. Hàm lượng Cl-......................................................................................... 25 3.2.6. Độ đục (NTU) .......................................................................................... 26 3.2.7. Nồng độ oxy hòa tan (DO) ..................................................................... 26 3.2.8. Chỉ tiêu NO3- ........................................................................................... 27 3.2.9. Nitrit (NO2-) ............................................................................................ 28 3.2.10. Phosphat (PO43-) ..................................................................................... 28 3.3. Phân bố và mật độ giáp xác chân chèo ....................................................... 29 3.3.1. Mật độ các loài thuộc Copepoda tại khu vực nghiên cứu .................. 29 3.3.3. Chỉ số TSI ................................................................................................ 33 3.4. Tiềm năng của bộ Calanoida trong nuôi trồng thủy sản........................... 34 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 38 4.1. Kết luận .......................................................................................................... 38 4.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 39 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT QCVN Quy chuẩn Việt Nam PO43- Phosphat SO42- Sunfat NO3- Nitrat NO2- Nitrit NH4+ Amoni DO Oxy hòa tàn EC Độ dẫn điện NTU Độ đục Sal Độ muối TDS Tổng chất rắn hòa tan Cl- Clorua CCA Canonical Correspondence Analysis v DANH MỤC BẢNG Bảng Tiêu đề bảng Trang Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu tại Quảng Trị 12 Bảng 2.2. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích 15 Bảng 2.3. Thang đánh giá mức độ đa dạng theo chỉ số shannon (H) 16 Bảng 2.4. Mối liên hệ của chỉ số TSI 17 Bảng 2.5. Mối liên hệ từ hệ số tương quan 17 Danh mục thành phần loài giáp xác chân chèo tại các khu vực thu 18 Bảng 3.1. mẫu Bảng 3.2. Chỉ số đa dạng Shannon và Simpson 20 Bảng 3.3. Các thông số môi trường tại các khu vực thu mẫu 22 Bảng 3.4. Mật độ của các loài Copepoda và tỷ lệ trên tổng số loài ở mỗi vị trí nghiên cứu 30 Bảng 3.5. Các giá trị đặc trưng cho trục CCA và mối tương quan giữa mật độ loài với môi trường 31 Bảng 3.6. Các giá trị đặc trưng cho trục CCA và mối tương quan sự xuất hiện loài với môi trường 32 Bảng 3.7. Mật độ các loài mà chúng chiếm ưu thế tại các điểm nghiên cứu. 34 Bảng 3.8. Chỉ số TSI tại khu vực nghiên cứu 34 Tổng số Copepoda trong các cuộc thử nghiệm giữa hai loài. Sai số Bảng 3.9. chi-square đối với kích thước mẫu đã điều chỉnh là ±1 SD. Kích thước mẫu được điều chỉnh bằng cách lấy mẫu ngẫu nhiên 35 Bảng Sự xuất hiện và số lượng sinh vật được tìm thấy trong 176 dạ Bảng 3.10. dày của koayu được thu thập vào ban ngày trong 1995–1997. 36 Bảng 3.11. Khảo sát các loài có tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản 37 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Tiêu đề hình Hình Trang Hình 1. 1. Hai họ của bộ Calanoida thuộc phân lớp giáp xác chân chèo 3 Hình 2. 1. Bản đồ thu mẫu Quảng Trị 12 Hình 2.2. Phương pháp phân tích các thông số môi trường 15 Hình ảnh một số loài tìm thấy: a: Allodiaptomus nongensis; b: Sinocalanus doerrii; c: Eodiaptomus draconisignivomi; d: 20 Hình 3.1. Vietodiaptomus hatinhensis; e: Sinocalanus leavidactyla Hình 3.2. Độ dẫn điện (EC) tại khu vực nghiên cứu 23 Hình 3.3. Tổng chất rắn hoà tan (TDS) tại khu vực nghiên cứu 24 Hình 3.4. Độ mặn (Sal) tại khu vực nghiên cứu 24 Hình 3.5. pH tại khu vực nghiên cứu 25 Hình 3.6. Hàm lượng Cl- tại khu vực nghiên cứu 26 Hình 3.7. Độ đục (NTU) tại khu vực nghiên cứu 26 Hình 3.8. Nồng độ oxy hoà tan (DO) tại khu vực nghiên cứu 27 Hình 3.9. Hàm lượng Nitrat (NO3-) trong nước tại khu vực nghiên cứu 28 Hình 3.10. Hàm lượng Nitrat (NO2-) trong nước tại khu vực nghiên cứu 28 Hình 3.11. Photphat (PO43-) tại khu vực nghiên cứu 29 Hình 3.12. Ảnh hưởng của các thông số môi trường đến mật độ các loài 31 Hình 3.13. Ảnh hưởng của các thông số môi trường đến sự xuất hiện của các loài 32 vii TÓM TẮT Nghiên cứu đa dạng sinh học bộ Calanoida và tiềm năng làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Trị được thực hiện với 10 điểm lấy mẫu chia làm 05 khu vực RNM Triệu Phước, Cửa Việt, Gio Mai, hồ Kinh Môn, hồ La Ngà. Nghiên cứu ghi nhận được 5 loài Allodiaptomus nongensis, Eodiaptomus draconisignivomi, Vietodiaptomus hatinhensis, Sinocalanus doerrii và Sinocalanus laevidactylus. Trong đó, mô hình tường quan đa biến (CCA) cho thấy các thông số môi trường của nước mặt như Sal, EC, Cl-, TDS tương quan thuận với sự xuất hiện của loài Eodiaptomus draconisignivomi. Thông qua bảng phân tích các thông số môi trường thì nhận thấy chỉ số TSI loài Sinocalanus leavidactylas lại có mật độ vô cùng cao tại các thuỷ vực này cho thấy loài này thích hợp với môi trường tự dưỡng. Từ khoá: Calanoida, thuỷ vực, Quảng Trị, nuôi trồng thuỷ sản. viii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trên thế giới những nghiên cứu về nhóm giáp xác nước ngọt ở các thủy vực phát triển mạnh vì những đặc tính về đa dạng sinh học của nhóm giáp xác này thể hiện ở sự đa dạng ở cả cấp phân loại loài lẫn cấp phân loại giống, đồng thời sự phong phú về số lượng cá thể và tính chất phân bố trong các hệ sinh thái thủy vực. Chúng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn và lưới thức ăn tự nhiên của thủy vực. Ngoài ra, phân lớp giáp xác chân chèo còn được biết đến với vai trò quan trọng trong việc cân bằng hệ sinh thái thủy vực. Calanoida là một trong 03 bộ chính của phân lớp Copepoda, và chủ yếu là sống tự do. Mức độ đặc hữu trong phân loại nước ngọt được coi là đáng chú ý, đặc biệt là các loài nước mặt, trong đó Calanoida là bộ chiếm ưu thế hơn hẳn đối với môi trường sống trên tầng nước mặt. Họ Diaptomidae, Pseudodiaptomidae là hai nhóm copepoda chiếm ưu thế được tìm thấy trong môi trường nước ngọt nó rất đa dạng và phổ biến. Ngoài ra, Calanoida còn đóng vai trò quan trọng trong mạng lưới thức ăn thủy sản McKinnon et al., (2003) bởi trong tự nhiên, các loài giáp xác chân chèo, trong đó có bộ Calanoida là con mồi tự nhiên của hầu như tất cả các ấu trùng cá Hunter, (1981). Trong thập kỷ qua, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về lĩnh vực đa dạng sinh học phân bộ Calanoida và mối tương quan giữa sự đa dạng của chúng với các yếu tố môi trường như nghiên cứu của Marie-Jose´Ở khu vực Jura của Pháp năm 2009 thì đã phát hiện ra 62 loài, trong đó chủ yếu là thuộc bộ Calanoida, đồng thời đánh giá được các chỉ tiêu môi trường như pH, DO, Chlorophyll-a… tương quan với đa dạng sinh học Marie-Jose´, T. Dole-Olivier, Florian Malard, Dominique Martin, (2009). Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng tìm được nhiều loài thuộc bộ Calanoida có giá trị kinh tế, phục vụ nuôi trồng thủy sản như Acartia clausi, Calanus finmarchicus, Temora longicornis, Paracalanus parvis, Calanushelgo landicus, Pseudocalanus elongates, Acartia tonsa, Centropages hamatus, Centropages typicus and Temora stylifera. Những năm trở lại đây, một số quan điểm và hướng dẫn sử dụng copepoda như một nguồn thức ăn sống cho nuôi trồng thủy sản đã được khuyến khích. Nghiên cứu tại Việt Nam về bộ Calanoida thuộc phân lớp Copepoda đã được chú nhiều hơn với một số công bố của Trần Đức Lương. Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ tập trung vào các nhóm giáp xác sống trong nước ngầm trong các hang động ở Quảng Bình và một số tỉnh miền Bắc Brancelj, (2005). Các dữ liệu đa dạng về bộ Calanoida tại các nguồn nước mặt tại Việt Nam còn rất thiếu khi so sánh với các nước trong khu vực như Thái Lan. 1 Tỉnh Quảng Trị có hệ thống thủy vực rất đa dạng, với hệ thống nhiều hồ, đập chứa nước và sông ngòi. Tuy nhiên, hiện nay chưa có công bố về đa dạng bộ Calanoida trong các hệ sinh thái này. Chính vì vậy, tôi tiến hành chọn đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học bộ Calanoida và tiềm năng làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản tại một số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Trị”. Đề tài này sẽ bổ sung dữ liệu về đa dạng sinh học bộ Calanoida trong nước mặt ở khu vực Quảng Trị nói riêng và khu hệ giáp xác Việt Nam nói chung. Bên cạnh đó, nghiên cứu này có thể đánh giá được tiềm năng những loài có giá trị trong việc làm nguồn thức ăn tươi sống cho nuôi trồng thủy sản. 2. Mục tiêu nghiên cứu. - Đánh giá đa dạng sinh học của bộ Calanoida trong các thủy vực tại Quảng Trị. - Đánh giá tương quan các chỉ tiêu môi trường với bộ Calanoida. - Khảo sát được những loài thuộc bộ Calanoida có tiềm năng cho nuôi trồng thủy sản tại Quảng Trị. 3. Ý nghĩa đề tài. - Góp phần bổ sung, hoàn thiện cơ sở dữ liệu về đa dạng sinh học về bộ Calanoida trong các hồ nước ngọt tại tỉnh Quảng Trị. - Đánh giá sơ bộ được tiềm năng, chỉ thị môi trường của phân lớp này hỗ trợ cho công tác quan trắc môi trường nước. 4. Nội dung nghiên cứu. - Đánh giá mức độ đa dạng sinh học của bộ Calanoida, bao gồm: danh mục mục thành phần loài, chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) và Simpson (D), mức độ dinh dưỡng trong thuỷ vực (chỉ số TSI). - Đánh giá tương quan đa dạng sinh học với chất lượng nước mặt tại khu vực nghiên cứu. - Khảo sát tiềm năng, giá trị nuôi trồng thủy sản của một số loài thuộc bộ Calanoida được tìm thấy. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu: 1.1.1. Giới thiệu về bộ Calanoida. Copepoda thuộc phân lớp giáp xác chân chèo là một nhóm động vật giáp xác nhỏ được tìm thấy ở hầu hết các môi trường sống nước ngọt và nước mặn. Chúng xuất hiện từ những hồ cổ xưa lớn nhất đến vùng nước ngầm và kể cả những khu vực khắc nghiệt như hồ nước băng tan đến suối nước nóng. • Đặc điểm bộ Calanoida: - Antennule rất dài (23-25 phân đoạn), thường kéo dài ra ngoài phần cuối của prosome đến urosome hoặc thậm chí cả chạc đuôi. Ở con đực chỉ có râu bên phải có dạng cong gập. - Antennule phải uốn cong ở con đực (ngoại trừ Senecella sp, trong đó antennule trái uốn cong). - Phần trước của cơ thể rộng và dài hơn phần sau rất nhiều. Có điểm co thắt giữa đốt sinh dục và đốt ngực V. - Chân 5 khá lớn và khác biệt, đối xứng ở con cái và không đối xứng ở con đực. Có một túi trứng mang ở giữa. Họ Diaptomidae Họ Centropagidae Hình 1.1. Hai họ của bộ Calanoida thuộc phân lớp giáp xác chân chèo. • Chu kì sống. Trong chu kỳ sống của Copepoda, thông thường có 4 dạng hình thái là: Trứng, 6 giai đoạn ấu trùng Nauplius, 5 giai đoạn copepodid và trưởng thành. Trứng của Copepoda nở thành ấu trùng nhỏ gọi là Nauplius. Chúng có 3 đôi phụ bộ để sau đó biến thành râu A1, A2 và hàm dưới. Khi lột xác sang giai đoạn II, chúng chỉ có thêm hàm trên. Có 4 giai đoạn ấu trùng và 5 giai đoạn tiền trưởng thành khi biến thành con 3 trưởng thành có khả năng sinh sản. Sau mỗi lần lột xác, con vật lớn lên và dài hơn đồng thời có thêm phụ bộ. Ví dụ như Nauplius IV có đủ các phụ bộ của đôi chân thứ 2, Copepodid I có đốt ngực và có phụ bộ ở đôi chân thứ 4. Thời gian để hoàn thành một chu kỳ sống từ trứng cho đến khi sinh sản biến động tùy theo loài và điều kiện môi trường Dũng, (2012). • Sinh sản. Tập tính sinh sản hầu như giống nhau ở bộ Calanoida sống tự do trong nước mặt, nhưng các loài khác nhau có thời kỳ sinh sản khác nhau. Con đực dùng râu A2 và chân ngực 5 ôm lấy con cái, thời gian ôm nhau trong khoảng vài phút hay có khi lên đến vài ngày. Con đực ôm con cái trước khi con cái lột xác để trưởng thành. Con đực Calanoida có lỗ cảm giác nằm trên đốt sinh dục bất đối xứng, trong khi ôm nhau con đực sẽ đưa tinh trùng vào túi chứa tinh của con cái nhờ sự hỗ trợ của chân ngực. Sự thụ tinh thật sự xảy ra khi hai cá thể đã tách rời nhau và con cái đẻ trứng, quá trình này hoàn thành trong vài phút hay tháng sau khi bắt cặp. Trứng thụ tinh sẽ được giữ trên mình con cái 1 hay 2 túi trứng cho đến khi nở thành ấu trùng, khi trứng vừa nở thì nhóm trứng khác bắt đầu sinh ra và tiếp tục được thụ tinh Dũng, (2012). • Vai trò Bộ Calanoida tham gia vào chu trình vật chất trong thủy vực, đóng vai trò quan trọng trong bậc dinh dưỡng giữa vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh với các nhóm sinh vật phiêu sinh, là nguồn thức ăn chính cho nhiều loài động vật không xương sống và động vật có xương sống lớn hơn. Các loài thuộc bộ Calanoida là nguồn thức ăn quan trọng nhất trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt ấu trùng của bộ Calanoida có giá trị làm thức ăn cho cá giai đoạn con giống. Calanoida có thể được nuôi hoặc là thu thập từ các thủy vực tự nhiên được sử dụng như nguồn thức ăn tự nhiên cho ấu trùng cá. Calanoida giai đoạn ấu niên và trưởng thành của bộ Calanoida là nguồn thức ăn cho các loài thủy sản có tiềm năng trong giai đoạn mới nở. • Dinh dưỡng Thức ăn của Calanoida chủ yếu là sinh vật phù du nhỏ hơn và mùn bã hữu cơ được lọc qua râu A1 (quay, xoắn) và râu A2 (đập vỡ thức ăn) đưa vào dòng nước, từ đây nó sẽ được lọc qua phần miệng nhất là ở hàm trên. Cũng có ý kiến cho rằng Calanoida lấy thức ăn chủ động kết hợp với việc ăn lọc và chúng có khả năng lựa chọn cỡ và loại tảo ưa thích. • Phân bố Đây là nhóm sinh vật có nguồn gốc biển, chúng trải qua quá trình tiến hóa để đi vào vùng nước ngọt. Bộ Calanoida là những sinh vật nước ngọt phân bố rộng trên thế giới. 4 1.1.2. Tổng quan về nước mặt • Môi trường nước mặt Nước mặt là nước chảy qua hoặc đọng lại trên mặt đất, sông, suối, kênh, mương, khe, rạch, hồ, ao, đầm (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2015). Nước mặt được phân loại thành 2 loại chính như sau: - Nước mặt vĩnh viễn: Là loại nước có quanh năm. Bao gồm nước sông, nước đầm và nước trong hồ. - Nước mặt nhân tạo: Đây là nguồn nước do con người tạo ra, được chứa trong các hệ thống mà con người xây dựng, tạo ra. Đây sẽ là hồ, đập và đầm lầy nhân tạo. • Nguồn gốc hình thành Nước mặt là nước trong sông, hồ, rừng ngập mặn hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Nước mặt bao gồm nước lưu thông hoặc chứa trên bề mặt lục địa. Nước mặt có nguồn gốc từ lớp nước dưới sâu mà sự xuất hiện của nó tạo nên các sông, suối, ao, hồ… Chúng được hợp lại thành dòng nước đặc trưng bằng một mặt tiếp xúc nước – khí quyển và chuyển động với tốc độ đáng kể. Nước mặt có thể được chứa vào các bể chứa tự nhiên (sông, ao, hồ…) hoặc nhân tạo (các đập nước) được đặc trưng bằng bề mặt trao đổi nước – khí quyển, hầu như bất động có chiều sâu đáng kể và thời gian dừng lại khá lớn. Việc dự trữ nước mặt tại các bể chứa, đập để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau trong đó có xử lý nước sinh hoạt. Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông, biển; sự thoát hơi nước ở thực vật và động vật, … hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích tụ ở những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình thành nên lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất. Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào bản chất của đất mà nước chảy qua đến các nơi chứa. Trong hành trình nước hòa tan các phần tử khác nhau. Bằng cách trao đổi trên bề mặt nước – không khí, các loại nước này tự chứa các khí hòa tan (oxy, nito, khí cacbonic). Trước khi quyết định công nghệ xử lý nước mặt chúng ta cần lưu ý một số điểm sau của nước mặt: Trong nước mặt thường xuyên tồn tại các khí hòa tan. Nước mặt có nồng độ lớn các chất lơ lửng đặc biệt là trong dòng chảy. Chất huyền phù rất khác nhau, bắt đầu từ các hạt keo đến các nguyên tố hữu hình được trôi theo các 5 dòng sông khi lưu lượng tăng đáng kể. Vì vậy khi thiết kế thiết bị xử lý nước mặt không thể thiếu được công đoạn keo tụ, tạo bông. Ở các đập nước thời gian dừng lâu tạo nên sự lắng gạn tự nhiên của các phần tử có kích thước lớn, độ đục còn lại của nước là do các chất keo. Trong nước mặt có mặt các chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên là do sự phân hủy các chất hữu cơ thực vật và động vật sống trên bề mặt bể chứa nước hoặc trong các sông và các vi sinh vật tự phân hủy sau khi chết (thực vật và động vật). Tồn tại các sinh vật nổi trong nước mặt: Nước mặt là nơi cư trú và phát triển quan trọng của thực vật nổi (tảo) và động vật nổi. Trong điều kiện nhất định cuộc sống dưới nước có thể được phát triển mạnh: Bao gồm sự phát triển của thực vật, động vật, cá. Sự thay đổi hàng ngày (sự chênh lệch nhiệt độ, ánh sáng mặt trời) thay đổi theo mùa, sự thay đổi khí hậu (nhiệt độ, ...) và của thực vật (rụng lá). Chúng có thể xảy ra ngẫu nhiên như mưa, giông, ô nhiễm mạnh. Ở các nơi chứa nước mặt, chất lượng nước thay đổi từ bề mặt đến đáy bể chứa (O2, khả năng oxy hóa, sinh vật nổi). Hàm lượng của mỗi yếu tố thay đổi phụ thuộc vào chu kỳ của một năm. Trong nước thường xuyên có các chất khí hòa tan, chủ yếu là oxy. Oxy hòa tan trong nước có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của các thủy sinh vật. Nước mặt thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng đáng kể với các kích thước khác nhau, một số trong chúng có khả năng lắng tự nhiên, chất lơ lửng có kích thước hạt keo thường gây ra độ đục của nước sông, hồ. + Có nhiều chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy. + Có nhiều rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi. + Chất lượng nước thay đổi theo mùa. + Bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động hai bên bờ của con người (công nghiệp, nông nghiệp…). 1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu • Giới thiệu tỉnh Quảng Trị Tỉnh Quảng Trị thuộc vùng Bắc Trung Bộ, có 01 thành phố, 01 thị xã và 08 huyện, phía Bắc giáp tỉnh Quảng Bình, phía Nam giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế, phía Tây giáp tỉnh Savannakhet, tỉnh Salavan, nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (với 179,345 km đường biên giới), phía Đông giáp biển Đông (với chiều dài bờ biển 75 km). Quảng Trị là đầu mối giao thông quan trọng, nằm ngay giao điểm của các tuyến giao thông huyết mạch quốc gia: Quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh (gồm 02 nhánh Đông và 6 Tây), Quốc lộ 9 gắn với đường xuyên Á, Quốc lộ 15D, đường cao tốc Cam Lộ - La Sơn (đang triển khai xây dựng) cùng với tuyến đường sắt Bắc - Nam, kết nối với cảng Cửa Việt, cảng biển nước sâu Mỹ Thủy; cách sân bay Đồng Hới - Quảng Bình (khoảng 90 km) về phía Bắc và sân bay quốc tế Phú Bài - Thừa Thiên Huế (khoảng 80 km) về phía Nam. Với vị trí của một tỉnh điểm đầu trên Hành lang kinh tế Đông - Tây (EWEC) về phía Đông của Việt Nam, nối với Lào - Thái Lan - Myanmar qua cửa khẩu quốc tế Lao Bảo, đây là một lợi thế quan trọng tạo điều kiện cho tỉnh Quảng Trị sớm trở thành một trong những trung tâm giao lưu, hợp tác phát triển với các địa phương trong nước và với các nước trong tiểu vùng sông Mê kông mở rộng (GMS); là một trong những cửa ngõ hướng ra Biển Đông của các nước và vùng lãnh thổ trên Hành lang kinh tế Đông - Tây. Tỉnh có diện tích tự nhiên là 4.737,44 km2 chiếm 1.43% diện tích cả nước. Dân số hiện nay là 638.627 người (ngày 31/12/2020), trong đó, dân số nam là 317.201 người chiếm 49.7%, nữ là 321.426 chiếm 50.3%, dân số thành thị là 207.305 người, chiếm 32.46%. Về lao động: Lực lượng lao động năm 2020 là 367.257 người, trong đó lực lượng lao động trong độ tuổi lao động là 311.263 người. Tỷ lệ thất nghiệp trong độ tuổi lao động: 1.39%. Cơ cấu lao động trong độ tuổi lao động: Lao động nam: 55.49%; Lao động nữ: 44.51%. Số việc làm được tạo mới: Từ năm 2016 đến năm 2020, số việc làm mới được tạo ra là 58.815; bình quân 11.763 việc làm/năm. Tỷ lệ lao động qua đào tạo đến năm 2020: 65.88%. Quảng Trị với nhiều tiềm năng và lợi thế nổi bật hướng đến mục tiêu trở thành trung tâm năng lượng mới của khu vực miền Trung với thế mạnh về năng lượng sạch (điện gió, điện mặt trời) và nhiệt điện. Nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú và đa dạng, một số khoáng sản có trữ lượng lớn, chất lượng cao như: titan, đá vôi, cát thạch anh trắng. Cách không xa bờ biển Quảng Trị có nguồn khí với trữ lượng lớn, khu vực mỏ nằm gần đảo Cồn Cỏ, trong thời gian tới nguồn khí này được khai thác, Quảng Trị sẽ tạo ra khả năng cho phát triển công nghiệp chế biến từ nguyên liệu khí đốt và vật liệu công nghệ mới. Sản lượng gỗ rừng trồng đứng đầu của Việt Nam. Quảng Trị có tài nguyên du lịch tự nhiên và nhân văn phong phú, đa dạng. Du lịch văn hóa lịch sử, được tạo bởi hệ thống di tích chiến tranh thời hiện đại hết sức đồ sộ và độc đáo trong đó có những địa danh nổi tiếng đã đi vào lịch sử như: Đôi bờ Hiền Lương - Bến Hải, địa đạo Vịnh Mốc, Thành cổ Quảng Trị, Đường 9 - Khe Sanh, đường Hồ Chí Minh huyền thoại … Bên cạnh đó, tỉnh còn có nhiều danh lam thắng cảnh như Trằm Trà Lộc, rừng nguyên sinh Rú Lịnh, động Brai, giếng cổ Gio An…, nhiều bãi biển đẹp như Cửa Tùng, Cửa Việt, Vĩnh Thái mang vẻ đẹp rất riêng với cát trắng tinh khôi, bằng phẳng, mịn màng, làn nước trong xanh, ít nơi nào có được. 7 Với tiềm năng và lợi thế sẵn có, cùng với quyết tâm cao trong cải cách chính sách, cải thiện mạnh mẽ môi trường đầu tư, sẵn sàng hợp tác, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về thủ tục đầu tư cũng như áp dụng các ưu đãi đầu tư ở mức cao nhất, kịp thời nắm bắt, xử lý những khó khăn vướng mắc cho nhà đầu tư, Quảng Trị trong thời gian tới sẽ trở thành điểm đến lý tưởng cho nhà đầu tư trong nước và quốc tế. • Vị trí địa lý Tỉnh Quảng Trị là tỉnh thuộc vùng có toạ độ địa lý 17010' đến 16018' vĩ độ Bắc, 106032' đến 107024' kinh độ Ðông, cách Thủ đô Hà Nội 598 km. Phía Nam giáp huyện Phong Ðiền và A Lưới tỉnh Thừa Thiên- Huế; phía Bắc giáp huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình; từ Tây Bắc xuống phía Nam giáp 2 tỉnh Xavanakhet và Xaravan nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào; phía Ðông được bao bọc bởi biển Ðông với bờ biển 75 km có đảo Cồn Cỏ rộng 4 km2. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 4.745,5 km2, chiếm 1.44% tổng diện tích tự nhiên của cả nước. Các đường chính trên địa bàn như đường quốc lộ 1A dài 75 km, đường sắt Bắc - Nam dài 75 km, đường quốc lộ 9 (Ðông Hà - Lao Bảo) dài 85 km, đường 14A, 14B (đường mòn Hồ Chí Minh) dài gần 150 km chạy xuyên dọc miền núi Quảng Trị. Hệ thống sông ngòi, thủy văn: Nằm ở sườn Ðông Trường Sơn, nơi có tổng lượng mưa hàng năm lớn trong cả nước nên Quảng Trị có mạng lưới thủy văn rất phát triển, đặc biệt là vùng núi. Nếu tính trung bình trên lãnh thổ của tỉnh thì mật độ sông ngòi dao động trong khoảng 0.8 – 1 km2, ở vùng núi khoảng trên 1 km2. Tuyệt đại bộ phận vùng núi và đồi cao của tỉnh có mật độ sông suối xếp vào loại dày đặc so với cả nước (thấp nhất cũng đạt 0.6 km2, cao nhất lên tới 1.85 km2). Một đặc trưng quan trọng khác là hầu hết sông ngòi ở Quảng Trị đều dốc, ngắn. Quảng Trị có 3 hệ thống sông chính: Sông Bến Hải (Vĩnh Linh), sông Thạch Hãn (Quảng Trị), sông Ô Lâu (Hải Lăng). • Địa hình Vùng miền núi chiếm 67% tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh; vùng trung du chiếm 22% tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh, còn lại vùng đồng bằng chiếm 11% tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh. Ðiểm cao nhất là Voi Mẹp cao 1.701 m, điểm thấp nhất chạy dọc dải đồng bằng có độ cao tuyệt đối từ 25 – 50 m; độ cao trung bình nằm ở vùng trung du gò đồi có độ cao tuyệt đối từ 50 – 100 m so với mặt nước biển. • Khí hậu Mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm và chịu ảnh hưởng lớn của biển Ðông. Mùa mưa diễn ra từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau, có lượng mưa chiếm 75 - 85% tổng lượng mưa cả năm; các tháng có mưa lớn là tháng 9 và tháng 11; mùa nóng, ít mưa kéo dài từ tháng 2 8 đến tháng 7. Nhìn chung tổng lượng mưa nằm ở các vùng trong tỉnh dao động trong khoảng 2.000 - 2.800 mm, số ngày mưa trong năm dao động trong khoảng 140 ngày đến 180 ngày. Tổng số giờ nắng trung bình ở Quảng Trị dao động trong khoảng 1.800 - 1.900 giờ, vào loại cao so với các tỉnh phía Bắc. Nhiệt độ trung bình hàng năm cao nhất là 29 0C ở đồng bằng, 25 - 260C ở vùng núi và đồi cao; lạnh nhất vào các tháng 12 đến tháng 1 năm sau. Ðặc biệt các tháng từ tháng 5 đến đến tháng 8 hàng năm có gió Tây Nam (gió Lào) khô nóng gây tác hại rất lớn đến sản xuất và đời sống của nhân dân trong tỉnh. • Thủy văn - Trên địa phận tỉnh Quảng Trị có 3 hệ thống sông chính: + Hệ thống sông Thạch Hãn (còn gọi là sông Quảng Trị) có 37 con sông gồm 17 sông nhánh cấp I với 3 nhánh tiêu biểu là Vĩnh Phước, Rào Quán Cam Lộ, 13 nhánh sông cấp II, 6 nhánh sông cấp III. Diện tích toàn lưu vực là 20.1%, độ rộng trung bình lưu vực là 36.8 km, mật độ lưới sông là 0.92; hệ số uốn khúc là 3.5. + Hệ thống sông Bến Hải có diện tích lưu vực là 809 km2, dài 64.5 km, độ cao bình quân lưu vực 115 m, độ dốc bình quân lưu vực là 15.7%, mật độ lưới sông là 1.15; hệ số uốn khúc là 1.43. + Hệ thống sông Ô Lâu thuộc lưu vực sông Mỹ Chánh chảy qua phá Tam Giang về cửa Thuận An bao quát một diện tích lưu vực là 855 km2, dài 65 km. Đầu nguồn lưu vực nằm ở địa phận tỉnh Thừa Thiên – Huế. Ngoài ra còn có một số sông suối lưu vực sông Xê Pôn và S8 Păng Hiêng thuộc Tây Trường Sơn và một số suối nhỏ vùng cồn cát đổ thẳng ra biển. Cũng như các nơi khác ở nước ta, dòng chảy sông suối trong tỉnh Quảng Trị không những phân bố không đều trong lãnh thổ mà còn phân bố rất không đều trong năm. Hàng năm, dòng chảy sông suối biến đổi theo mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn. Thời gian bắt đầu, kết thúc các mùa dòng chảy không cố định hàng năm mà có xê dịch giữa các năm từ một đến vài tháng. • Các hồ nước ngọt tại Quảng Trị Hệ thống các hồ chứa của tỉnh Quảng Trị có dung tích nước khá lớn và phân bố theo hướng từ tây sang đông. - Nước mặt có nồng độ lớn các chất lơ lửng đặc biệt là trong dòng chảy. Chất huyền phù rất khác nhau, bắt đầu từ các hạt keo đến các nguyên tố hữu hình được trôi theo các dòng kênh khi lưu lượng tăng đáng kể. 9 - Trong nước mặt có mặt các chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên là do sự phân hủy các chất hữu cơ thực vật và động vật sống trên bề mặt các hồ và các vi sinh vật tự phân hủy sau khi chết (thực vật và động vật). - Sự thay đổi hàng ngày (sự chênh lệch nhiệt độ, ánh sáng mặt trời) thay đổi theo mùa, sự thay đổi khí hậu (nhiệt độ, …) và của thực vật (rụng lá). Chúng có thể xảy ra ngẫu nhiên như mưa, giông, ô nhiễm mạnh. Ở các nơi chứa nước mặt, chất lượng nước thay đổi từ bề mặt đến đáy bể chứa (O2, khả năng oxy hóa, sinh vật nổi). Hàm lượng của mỗi yếu tố thay đổi phụ thuộc vào chu kỳ của một năm. - Nước mặt có nhiệt độ phụ thuộc vào môi trường. - pH biến đổi rộng trong khoảng từ 1.8 – 11 và thường dao động trong khoảng từ 58. - Độ đục cao. - Ô nhiễm hữu cơ thường dẫn đến việc phú dưỡng nguồn nước. - Trong nước thường xuyên có các chất khí hòa tan, chủ yếu là oxy. Oxy hòa tan trong nước có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của các thủy sinh vật. - Nước mặt chịu ảnh của sinh vật chịu ảnh hưởng nhiều ảnh hưởng của các yếu tố môi trường. 1.3. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới Những nghiên cứu về phân loại học giáp xác nước ngọt đã được tiến hành từ khá sớm ở trên thế giới. Trong tổng số khoảng 11.990 loài giáp xác đã biết cho đến nay phân lớp giáp xác chân chèo (Copepoda) có khoảng 2.800 loài sống ở các thủy vực nước ngọt Galassi, (2001). Có nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực này đã phát hiện ra nhiều loài mới đồng thời cũng phản ánh được mối tương quan giữa môi trường và đa dạng sinh học. Các nghiên cứu về thành phần loài giáp xác Copepoda nước ngọt đã được tiến hành ở hầu hết các nước thuộc khu vực Đông Nam Á. Ở Mã lai và In-đô-nê-xia, có các công trình của Douwe (1901, 1907), Daday (1906), Chappuis (1928, 1931, 1933) ở Java và Sumatra; Fernando (1978), Fernando và Ponyi (1981) về khu hệ Copepoda ở Mã lai. Brehm (1951, 1954), Lindberg (1952) nghiên cứu về thành phần loài ở Căm Pu Chia. Trong thời gian gần đây thành phần loài Copepoda nước ngọt của Thái Lan được điều tra kỹ lưỡng, trong số đó có khoảng 10 loài Copepoda được mô tả ở Thái Lan G. A. Boxshall., (2008). Ở Trung Quốc thì một nghiên cứu của Shusen Shu, Anton Brancelj, Feizhou Chen, Junxing Yang & Xiaoyong Chen đã phát hiện một loài mới của bộ Calanoida được mô tả từ hang động ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Đây là dữ liệu đầu tiên về stygobiotic 10